(57)【要約】【課題】  無毒で工業的に生産が可能で、吸着特性に優れた、品質のばらつきの小さい吸着除去材用へマタイト、吸着除去材、および有害物質の吸着除去方法を提供する。【解決手段】  前記目的を達成した本発明は、比表面積が２０ｍ２/ｇ以上であることを特徴とする吸着除去材用ヘマタイトであり、また、同ヘマタイトからなることを特徴とする吸着除去材であり、また、同ヘマタイトを、好ましくは１０質量％以上、含有する物質からなることを特徴とする吸着除去材であり、また、これらの吸着除去材を用いて有害物質を吸着除去することを特徴とする有害物質の吸着除去方法である。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
比表面積が２０ｍ２/ｇ以上であることを特徴とする吸着除去材用ヘマタイト。
【請求項２】
比表面積が２０ｍ２/ｇ以上であるヘマタイトからなることを特徴とする吸着除去材。
【請求項３】
比表面積が２０ｍ２/ｇ以上であるヘマタイトを含有する物質からなることを特徴とする吸着除去材。
【請求項４】
比表面積が２０ｍ２/ｇ以上であるヘマタイトを１０質量％以上含有する物質からなることを特徴とする吸着除去材。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれかに記載された吸着除去材を用いて有害物質を吸着除去することを特徴とする有害物質の吸着除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着除去材用ヘマタイト、吸着除去材および有害物質の吸着除去方法に関し、詳しくは、シックハウス症候群や化学物質過敏症の原因となるホルムアルデヒド、トルエンなど、またタバコの煙に含まれるアセトアルデヒドなどの有害物質を吸着除去するに適した、吸着除去材用ヘマタイト、吸着除去材、および有害物質の吸着除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
新築やリフォームした住宅や学校、乗り物などでは、建材など（塗料、接着剤など）から発生する有害物質（ホルムアルデヒド、トルエンなど）による健康障害（シックハウス症候群、化学物質過敏症）が問題となっている。対処法としては、換気を行ったり、原因物質を発生させる建材を使わないようにしたり交換するなどが行われている。しかし、有害物質の発生源の特定が容易でない場合もあり、除去効率やコストの面で必ずしも有利な手段とは言えない。
【０００３】
そこで、有害物質の揮発ガスを分解あるいは吸着して大気中から除去する方法が有力視され、従来、以下のような手段が提案されている。
【０００４】
・二酸化チタン光触媒による有害物質の分解（特許文献１）
・有害物質を活性炭で吸着（特許文献２，３）
また、吸着材としては上記活性炭のほか、藻類（特許文献４）、珪藻土や焼成貝殻（特許文献５）、い草（特許文献６）なども提案されている。
【特許文献１】特開２００１-２７９１８７号公報
【特許文献２】特開２００２-１６６１６７号公報
【特許文献３】特開２００３-１７１５７６号公報
【特許文献４】特開２００２-１４３６２７号公報
【特許文献５】特開２００２-３７１６８５号公報
【特許文献６】特開２００３-２０００４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、二酸化チタン光触媒により有害物質を分解する方法では、光触媒を含むバインダが分解されてしまい、逆に有害物質を放出してしまう可能性があったり、光触媒を固定できなくなる問題がある。特許文献１では人体に無害なバインダを用いることが提案されているが、光触媒を固定できなくなる問題は残る。また、紫外線がないところでは有害物質を分解できないという大きな問題がある。
【０００６】
また、有害物質を活性炭で吸着する方法では、周囲の雰囲気により一旦吸着した物質を再放出したりする欠点がある。また、藻類を吸着材に用いる方法では、吸着特性のばらつきが大きいばかりか、水分を吸収したり、濡れたりして腐食したりする可能性がある。
また、珪藻土や焼成貝殻あるいはい草を吸着材に用いる方法では、いずれも害のない自然物を利用しているが、有害物質の吸着に寄与しない成分を多く含み、また比表面積を大きくするのが困難なため、吸着効率が非常に悪く、しかも、品質（吸着特性）のばらつきも大きい。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題を解決し、無毒で工業的に生産が可能で、吸着特性に優れた、品質のばらつきの小さい吸着除去材用へマタイト、吸着除去材、および有害物質の吸着除去方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成した本発明は、比表面積が２０ｍ２/ｇ以上であることを特徴とする吸着除去材用ヘマタイトであり、また、比表面積が２０ｍ２/ｇ以上であるヘマタイトからなることを特徴とする吸着除去材であり、また、比表面積が２０ｍ２/ｇ以上であるヘマタイトを含有する物質からなることを特徴とする吸着除去材であり、また、比表面積が２０ｍ２/ｇ以上であるヘマタイトを１０質量％以上含有する物質からなることを特徴とする吸着除去材であり、また、これらの吸着除去材を用いて有害物質を吸着除去することを特徴とする有害物質の吸着除去方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シックハウス症候群や化学物質過敏症の原因となるホルムアルデヒドなどの有害物質を効率的に除去することができる。本発明の吸着除去材は無毒であり、光の有無にかかわらず安定した吸着性能を有し、一旦吸着した物質を再放出することもなく、品質のばらつきも小さい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、吸着除去材用原料として、無毒である鉄酸化物のうち比表面積２０ｍ２/ｇ以上のヘマタイト（α-Ｆｅ２Ｏ３）を採用するものである。ヘマタイトに限定されるのは、ヘマタイト、マグヘマイト（γ-Ｆｅ２Ｏ３）、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）、ゲータイト（α-ＦｅＯＯＨ）など各種鉄酸化物の中で、ヘマタイトが特に、ホルムアルデヒドなどの有害物質に対する吸着特性に優れるためである。もっとも比表面積が２０ｍ２/ｇに満たないと、吸着能力が低すぎ、必要使用量が過大となって実用性に乏しいため、比表面積が２０ｍ２/ｇ以上のヘマタイトである必要がある。なお、比表面積は好ましくは４０ｍ２/ｇ以上、より好ましくは６０ｍ２/ｇ以上、より一層好ましくは１００ｍ２/ｇ以上である。
【００１１】
本発明に係るヘマタイトの製造方法は、比表面積２０ｍ２/ｇ以上のヘマタイトが得られる製法であれば、特に限定されるものではなく、気相法、湿式法（共沈法、空気酸化法、水熱法など）、その他の製法のいずれでも構わない。また一度マグネタイトやゲータイトなど他の形態の鉄酸化物を作り、熱処理によりヘマタイト化したもの、あるいは粒子サイズの大きいヘマタイトを粉砕により微細化したもののいずれであっても構わない。またヘマタイトを製造するに用いる鉄等の原料についても特に限定されるものではない。また、ヘマタイトの比表面積は、ＢＥＴ法で測定される。
【００１２】
本発明の吸着除去材は、比表面積２０ｍ２/ｇ以上のヘマタイトの単体で構成しうるが、これを含有する物質で構成したものでもよい。もっとも該物質は、ヘマタイト含有量が１０質量％未満であると吸着効果が充分得られない場合があるため、ヘマタイトを１０質量％以上含有する物質とするのがよい。なお、この物質中のヘマタイト含有量はより好ましくは３０質量％以上、さらに好ましくは５０質量％以上、さらに一層好ましくは７０質量％以上である。またこの物質中のヘマタイト以外の成分としては、マグヘマイト、マグネタイト、ゲータイト等の鉄酸化物でもよく、また、活性炭、酸化チタン等、従来知られている有害物質を吸着する材料でもよい。
【００１３】
また、本発明の吸着除去材は、活性炭などからなる他の吸着材と混合したり、併用しても構わない。
【００１４】
本発明でいう有害物質とは、ホルムアルデヒド、トルエン、などのシックハウス症候群や化学物質過敏症の原因となる揮発性の有機物、および、煙草の煙に含まれるアセトアルデヒドなどである。これらの有害物質は本発明の吸着除去材を用いて効率よく除去することが可能である。
【００１５】
有害物質の除去に本発明の吸着除去材を使用する際の使用方法としては、ペースト状にして建材などに塗布したり、床下や屋根裏あるいは家具の中に置いたり、あるいは空気清浄機やエアコンのフィルタとして使用するなど、既に知られている一般的な方法を用いることができる。なお、本発明の吸着除去材をペースト状にするには、樹脂や塗料に混ぜるなど、一般的な方法で行えばよい。
【実施例】
【００１６】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。
（実施例１）
ホルムアルデヒドを１００ｐｐｍ程度含む空気を密閉状態にできる容積１０リットルの箱型の硝子容器の中に充満させ、その中に比表面積７０ｍ２/ｇのヘマタイト（α-Ｆｅ２Ｏ３）を２ｇ置き、一定時間おきに中の空気を抜き取り、ホルムアルデヒド残存率（＝抜き取り時の空気中のホルムアルデヒド濃度/初期の空気中のホルムアルデヒド濃度×１００％）の経時変化を調べる実験を行った。ホルムアルデヒド濃度の測定には、ガスクロマトグラフを用いた。なお実験中は硝子容器の中に光が入らないようにした。この実験の結果を図１にグラフで示す。時間が経つにつれ、空気中のホルムアルデヒド残存率が顕著に低下することから、ヘマタイトにホルムアルデヒドの吸着効果があることがわかる。
【００１７】
なお、比表面積の測定は、ＢＥＴ法（１点法、Ｎ２ガス吸着）で行ったが、ＢＥＴ法（多点法）でも同様の効果が得られる。
【００１８】
（比較例１）
実施例１において前記硝子容器の中に前記ヘマタイトに代えて比表面積７５ｍ２/ｇのゲータイト（α-ＦｅＯＯＨ）を２ｇ置いた以外は実施例１と同様にしてホルムアルデヒド残存率の変化を調べる実験を行った結果を図１に示す。ホルムアルデヒド残存率の低下が見られるが、ヘマタイトほどの低下は見られず、ゲータイトにはヘマタイトほどの吸着効果はないことがわかる。
【００１９】
（比較例２）
実施例１において前記硝子容器の中に前記ヘマタイトに代えて比表面積６８ｍ２/ｇのマグヘマイト（γ-Ｆｅ２Ｏ３）を２ｇ置いた以外は実施例１と同様にしてホルムアルデヒド残存率の変化を調べる実験を行った結果を図１に示す。ホルムアルデヒド残存率の低下が見られるが、ヘマタイトほどの低下は見られず、マグヘマイトにはヘマタイトほどの吸着効果はないことがわかる。
【００２０】
（比較例３）
実施例１において前記硝子容器の中に前記ヘマタイトに代えて比表面積６５ｍ２/ｇのマグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）を２ｇ置いた以外は実施例１と同様にしてホルムアルデヒド残存率の変化を調べる実験を行った結果を図１に示す。ホルムアルデヒド残存率の低下が見られるが、ヘマタイトほどの低下は見られず、マグネタイトにはヘマタイトほどの吸着効果はないことがわかる。
【００２１】
（比較例４）
実施例１において前記硝子容器の中に前記ヘマタイトに代えて光触媒効果を示す二酸化チタン（ＴｉＯ２）を２ｇ置いた以外は実施例１と同様にしてホルムアルデヒド残存率の変化を調べる実験を行った結果を図１に示す。光を遮断していると、ホルムアルデヒド残存率はほとんど変化せず、吸着や分解は行われていないことがわかる。
【００２２】
以上の結果から、ヘマタイトにホルムアルデヒドを吸着し除去できることがわかる。
【００２３】
（実施例２）
実施例１において比表面積を７０ｍ２/ｇに代えて１４０ｍ２/ｇとした以外は実施例１と同様にしてホルムアルデヒド残存率を調べる実験を行った結果、実験開始１時間後のホルムアルデヒド残存率は１６.３％であった。
【００２４】
（実施例３）
実施例１において比表面積を７０ｍ２/ｇに代えて４５ｍ２/ｇとした以外は実施例１と同様にしてホルムアルデヒド残存率を調べる実験を行った結果、実験開始１時間後のホルムアルデヒド残存率は５２.１％であった。
【００２５】
（実施例４）
実施例１において比表面積を７０ｍ２/ｇに代えて２６ｍ２/ｇとした以外は実施例１と同様にしてホルムアルデヒド残存率を調べる実験を行った結果、実験開始１時間後のホルムアルデヒド残存率は６６.７％であった。
【００２６】
（比較例５）
実施例１において比表面積を７０ｍ２/ｇに代えて１０.５ｍ２/ｇとした以外は実施例１と同様にしてホルムアルデヒド残存率を調べる実験を行った結果、実験開始１時間後のホルムアルデヒド残存率は９２.２％であった。
【００２７】
以上の結果から、ヘマタイトは比表面積が大きいほどホルムアルデヒドの吸着性に優れ、比表面積２０ｍ２/ｇ以上で効率的にホルムアルデヒドを除去できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、居住空間の環境浄化に関わる産業全般に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ホルムアルデヒド残存率の経時変化を示すグラフである。
【図１】
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